複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

迴流爐

鎖定
迴流爐也就是迴流焊爐(也叫“再流焊、再流爐、再流焊爐”),是電子科技工業SMT製程所需要的一種設備
中文名
迴流爐
別    名
迴流焊爐,再流焊爐
描    述
SMT表面貼裝技術最後的關鍵工序
基板規格
1500 x 1000 mm
最大產品高度
300 mm
最大基板重量
25 kg

迴流爐迴流爐簡介

迴流爐工藝是通過重新熔化預先分配到印製板焊盤上的膏狀軟釺焊料,實現表面組裝元器件焊端或引腳與印製板焊盤之間機械與電氣連接軟釺焊。迴流爐是SMT(表面貼裝技術)最後一個關鍵工序,是一個實時過程控制,其過程變化比較複雜,涉及許多工藝參數,其中温度曲線的設置最為重要,直接決定迴流焊接質量。

迴流爐蒸氣式迴流爐

靈活通用的焊接系統
迴流爐 迴流爐
設備的現代化設計以及相關法規的認證保證機器可對應於所有SMT的無缺陷應用,包括無鉛應用。機器也非常適用於經常切換中小型機種的用户,通用性的載板使機器具有相當的靈活性。
優勢:
■ 可對應於高性能的焊接要求
■ 預熱和焊接過程的無氧環境
■ 整個焊接組件的温度一致性
■ 決不會發生温度過熱現象
■ 決無陰影現象
■ 可進行單板多次焊接
■ 超低的操作成本
■ 靈活通用性和獨立操作性
工作載板具有廣泛的通用性和方便的靈活性。選配附帶密閉冷卻系統,永久過濾系統和數據收集功能。
標準基板尺寸:
-VP1000-33: 300x350 mm
-VP1000-53: 500x350 mm
-VP1000-56: 600x500 mm
自定義尺寸:
- 基板規格: 1500 x 1000 mm
- 最大產品高度 300 mm
- 最大基板重量 25 kg
線上無鉛焊接系統
在線VP1000 - 56si系統是基於VP1000系列上的在線生產機器模塊化設計可使機器具備以下低成本特色:
■ 具備自動進板和出板功能
■ 自動加載和排出載板治具
■ 可方便與前後的設備或儲板設備連接
優勢:
■ 可對應於高性能的通用在線焊接要求
■ 預熱和焊接過程的無氧環境
■ 整個焊接組件的温度一致性
■ 決不會發生温度過熱現象
■ 決無陰影現象
■ 可進行單板多次焊接
■ 無任何損耗時間即可進行曲線測定
■ 超低的操作成本
標準基板尺寸:
- VP 1000 - 56si: 500 x 600 mm
每板生產週期60秒
自檢測功能的傳輸導軌
帶 3 mm or 5 mm邊緣支持的雙導軌

迴流爐爐温測試工藝

迴流爐焊接
A類設置:包括單面迴流爐產品,雙面迴流爐第一面、雙面(一面焊膏、另一面膠水)的焊膏面(帶BGA產品不在此類);
B類設置:包括普通雙面迴流爐的第二面;
C類設置:包括所有帶BGA的產品;
手機設置:289、389、802手機主板。
迴流爐的温度曲線分為以下幾段:預熱、保温乾燥、焊接。預熱是為了使元器件在焊接時所受的熱衝擊最小。元器件一般能忍受的温度變化速率為4℃/SEC以下,因此預熱階段升温速率一般控制在1℃/SEC~3℃/SEC,同時温升太快會造成焊料濺出。保温乾燥是為了保證焊料助焊劑完全乾燥,同時助焊劑對焊接面的氧化物去除,起活化作用。迴流焊接區,錫膏開始融化並呈流動狀態,一般要超過熔點温度20℃才能保證焊接質量。為了保證呈流動狀態的焊料可潤濕整個焊盤以及元器件的引出端,要求焊料呈熔融狀態的時間為40~90秒,這也是決定是否產生虛焊假焊的重要因素。
對於焊接,温度曲線要求如下:
階段
温度
時間
預熱
室温升至110℃~150℃
50秒左右
保温乾燥
130℃~160℃
80~150秒
焊接
大於183℃
40~90秒
200℃以上
20~45秒
峯值温度
MAX230℃
MIN 210℃
膠水固化
對於LOCTITE3609,3611紅膠的温度曲線要求:
温度範圍
持續時間
140~160℃
80~130秒
對於LOCTITE3513紅膠的温度曲線要求(Underfill):
迴流爐是SMT最後一個關鍵工序,是一個實時過程控制,其過程變化比較複雜,涉及許多工藝參數,其中温度曲線的設置最為重要,直接決定迴流焊接質量。
一般生產線均採用強迫對流熱風迴流爐(Hot-air reflow oven),其熱特性改變相對較小,同時採用免清洗焊膏Qualitek delta(sn/pb比例63/37),能必較完美完成公司現有PCB低密度產品迴流焊接,高密度PCB板則須特別控制。現在我們對迴流爐管制的具體操作是檢查迴流爐各温區温度,定期測量温度曲線,以檢驗迴流爐是否被控制在正常壯態,是否達到焊膏及膠水推薦温度曲線,同時檢查温度的均勻性。但是,公司PCB組裝上大量使用BGAPLCC、FINE PITCH 等元件,加上PCB材料、尺寸、元件佈置、可焊性的不同,其傳熱程度、温度曲線和迴流焊爐温度設置必然有差別。必須對不同類型PCB作温度曲線測量。
迴流爐熱風迴流原理
當PCB進入預熱區時,焊膏中的水份、氣體蒸發,助焊劑濕潤元件引腳和焊盤,焊膏開始軟化並覆蓋焊盤,使元件引腳和焊盤與氧氣隔離;PCB進入迴流區時,温度迅速上升,焊膏達到熔化狀態,對PCB上的元件引腳和焊盤濕潤、擴散、迴流、之後冷卻形成錫焊接頭,從而完成了迴流焊
強迫對流熱風迴流即通過氣流循環,在元件的上下兩個表面,以相對較低的温度而產生高效的熱傳遞,同時使小型元件避免過熱,避免由於單面受熱引起PCB變形,PCB上大量的焊點相對均勻地受熱,從而實現迴流焊接。
爐温曲線測試方法
具體的温度曲線一般隨所用測試方法、測試點的位置以及SMA的加載情況的不同而有所不同。再流焊機温度曲線的測試,一般採用能隨SMA組件一同進入爐膛內的温度採集器進行測試,測量採用K型熱電偶,偶絲直徑0.1~0.3mm為宜,測試後將温度採集器數據輸入計算機或專用温度曲線數據處理機並顯示或打印出SMA組件隨傳送帶運行形成的温度曲線。
A1:爐温曲線測點的選取 A1:爐温曲線測點的選取
測試步驟:
1)選取能代表SMA組件上温度變化的測試點,一般至少應選取三點,這三點應反映出表面組裝組件上温度最高、最低、中間部位上的温度變化。再流焊機所用傳送方式的不同有時會影響最高、最低部位的分佈情況,這點應根據具體爐子情況具體考慮。對於網帶式傳送的再流焊機表面組裝件上最高温度部位一般在SMA與傳送方向相垂直的無元件的邊緣中心處,最低温度部位一般在SMA靠近中心部位的大型元器件處(如PLCC),參見圖A1。
A2:爐温曲線測試熱電偶的固定 A2:爐温曲線測試熱電偶的固定
2)用高温焊料貼片膠高温膠帶紙將温度採集器上的熱電偶測量頭分別固定到SMA組件上已選定的測試點部位,再用高温膠帶把熱電偶絲固定,以免因熱電偶絲的移動影響測量數據,參見圖A2所示。採用焊接辦法固定熱電偶測試點,注意各測試點焊料量儘量小和均勻。
3)將被測的SMA組件連同温度採集器一同置於再流焊機入口處的傳送鏈/網帶上,隨着傳送鏈/網帶的運行,將完成一個測試過程。注意温度採集器距待測的SIMA組件距離應大於100mn。
4)將温度採集器記錄的温度曲線顯示或打印出來。由於測試點熱容量的不同,通過三個測試點所測的温度曲線形狀會略有不同,爐温設定是否合理,可根據三條曲線預熱結束時的温度差、焊接峯值温度以及再流時間來考慮。
迴流爐温設置步驟
1)首先,按照生產量設定傳送帶速,注意帶速不能超過再流焊工藝允許的最大速度(這裏指應滿足預熱升温速率運≤3℃/s,焊接峯值温度和再流時間應滿足焊接要求)。
2)初次設定爐温。
3)在確保爐內温度穩定後,進行首次温度曲線測試。
4)分析所測得的温度曲線與所設計的温度曲線的差別,進行下一次爐温調整。
5)在確保爐內温度穩定以及測試用SMA冷卻到室温後,進行下一次温度曲線的測試。
6)重複4)~5)過程,直到所測温度曲線與設計的理想温度曲線一致為止。

迴流爐典型爐温曲線

紅外/熱風再流焊接是一個非平衡過程。對不同的SMA、不同的焊膏、不同的傳送速度、不同的板間距必須設計一個特定的温度曲線。理想的温度曲線應根據焊接峯值温度、再流時間、預熱最大升温速率以及SMA各點取得的最好熱平衡來考慮。

迴流爐發展

隨着“山寨”文化的流行,迴流爐的前景如日中天。